(57)【要約】【課題】  現像装置を小型・安価にするとともに、画像濃度ムラが生じることがないようにする。【解決手段】  現像容器１１にはキャリア及びトナーを有する二成分現像剤が収納され、トナーが補給されるトナー補給口１２ｂが形成されている。現像容器内には二成分現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌搬送部材１３が配置され、現像ローラ１６に形成された二成分現像剤層によって現像を行う。攪拌搬送部材は芯軸部材１３ｅと芯軸部材の外周面に形成され芯軸部材の径方向に突出するスパイラル体１３ｆとを有し、トナー補給口の近傍には、その一端側が取り付け部２１ａとして現像容器の内壁面に固定され、他端側が揺動部２１ｂとして芯軸部材側に延びる可撓性部材２１が配設され、揺動部がスパイラル体の外端よりも芯軸部材の外周面側に位置づけられている。揺動部は攪拌搬送部材の軸方向に交差する位置関係にあって、攪拌搬送部材の回転駆動に応じて螺旋運動するスパイラル体によって、揺動部が攪拌搬送部材の軸方向に往復動する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともキャリア及びトナーを有する二成分現像剤が収納され、トナーが補給されるトナー補給口が形成された現像容器と、該現像容器内に配置され前記二成分現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌搬送部材と、前記現像容器内に配置され前記二成分現像剤を担持する現像剤担持体とを有し、前記現像剤担持体に前記二成分現像剤を供給して該二成分現像剤によって現像を行う現像装置において、
前記攪拌搬送部材は芯軸部材と該芯軸部材の外周面に形成され該芯軸部材の径方向に突出するスパイラル体とを有し、
前記トナー補給口の近傍には、その一端側が取り付け部として前記現像容器の内壁面に固定され、他端側が揺動部として前記芯軸部材側に延び前記揺動部が前記スパイラル体の外端よりも前記芯軸部材の外周面側に位置づけられた可撓性部材を備え、
前記揺動部は前記攪拌搬送部材の軸方向に交差する位置関係にあって、前記攪拌搬送部材の回転駆動に応じて螺旋運動する前記スパイラル体によって前記揺動部を前記攪拌搬送部材の軸方向に往復動させるようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記揺動部は平板状に形成されており、該揺動部の表面が前記攪拌搬送部材の軸方向と交差する位置関係にあることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記可撓性部材はＰＥＴフィルムであることを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置で用いられる現像装置に関し、特に、少なくともキャリア及びトナーを有する二成分現像剤を用いる現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、二成分現像剤を用いる現像装置においては、現像容器中に二成分現像剤（以下単に現像剤と呼ぶこともある）が収納（貯留）されており、トナー消費を応じてトナー補給口からトナーを補給しつつ現像容器中で補給トナーと現像剤を攪拌混合している。そして、トナー供給ローラ上に現像剤層を形成し、トナー供給ローラから現像ローラにトナーを供給して、現像ローラによって、感光体ドラム上の静電潜像を現像してトナー像とするようにしたものがある。
【０００３】
また、現像ローラ上に現像剤層を形成して、現像ローラによって感光体ドラム上の静電潜像を現像してトナー像とするようにしたものもある（以下トナー供給ローラ又は現像ローラを現像剤担持体と呼ぶ）。この種の現像装置では、現像を行うと、現像剤担持体上の現像剤層中のトナー量が減少する結果、画像濃度低下等の画質低下を防止するため、現像剤担持体上の現像剤層を一旦現像容器に引き戻し、再度現像容器からトナーが十分に含まれた現像剤を現像剤担持体に供給する必要がある。
【０００４】
つまり、二成分現像剤を用いた現像装置においては、現像容器でトナーと現像剤を攪拌した後、現像剤担持体に現像剤を供給する必要があり、現像剤担持体から現像容器に引き戻した現像剤が攪拌されることなく、再度現像剤担持体に供給されると、画質低下の要因となるため、現像剤担持体から引き戻した現像剤を、現像容器中で循環させつつ攪拌する必要がある。
【０００５】
例えば、使用済み現像剤と未使用現像剤の撹拌を十分に行って画像濃度ムラを軽減するため、上下部の一対のミキサーで現像剤を循環的に攪拌搬送し、上部ミキサーによって現像ローラに現像剤を送り、上部ミキサーから搬出されて落下される未使用現像剤及び現像ローラから戻ってくる現像剤を下部ミキサーにより受けて搬送する際、上部ミキサーの現像剤搬入側と下部ミキサーの現像剤搬出側との間に、下部ミキサーから搬出された現像剤を攪拌搬送して上部ミキサーに送る一対の補助ミキサーを設けるようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１８６８５８号公報（第５頁〜第７頁、第１図〜第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の現像装置では、使用済み現像剤と未使用現像剤の撹拌を十分に行って画像濃度ムラを軽減するため、上部ミキサーの現像剤搬入側と下部ミキサーの現像剤搬出側との間に、一対の補助ミキサーを設けて、現像剤を十分に攪拌して現像ローラ等の現像剤担持体に送るようにしているものの、新たに補助ローラを設ける必要があり、補助ローラの駆動系等を考慮すると、現像装置自体が大型化するばかりでなく、コストアップの要因ともなってしまうという課題がある。
【０００８】
さらには、トナー補給口から現像容器中に補給されるトナーは塊となっていることがあり、このような塊状のトナーが現像容器中に供給されると、ミキサーによって十分にほぐされないまま、現像剤担持体に供給されてしまうことがあり、このことによっても画像濃度ムラが生じてしまうことがある。
【０００９】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、小型・安価でしかも画像濃度ムラの生じることない現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、少なくともキャリア及びトナーを有する二成分現像剤が収納され、トナーが補給されるトナー補給口が形成された現像容器と、該現像容器内に配置され前記二成分現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌搬送部材と、前記現像容器内に配置され前記二成分現像剤を担持する現像剤担持体とを有し、前記現像剤担持体に前記二成分現像剤を供給して該二成分現像剤によって現像を行う現像装置において、前記攪拌搬送部材は芯軸部材と該芯軸部材の外周面に形成され該芯軸部材の径方向に突出するスパイラル体とを有し、前記トナー補給口の近傍には、その一端側が取り付け部として前記現像容器の内壁面に固定され、他端側が揺動部として前記芯軸部材側に延び前記揺動部が前記スパイラル体の外端よりも前記芯軸部材の外周面側に位置づけられた可撓性部材を備え、前記揺動部は前記攪拌搬送部材の軸方向に交差する位置関係にあって、前記攪拌搬送部材の回転駆動に応じて螺旋運動する前記スパイラル体によって前記揺動部を前記攪拌搬送部材の軸方向に往復動させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明は、前記揺動部は平板状に形成され、該揺動部の表面が前記攪拌搬送部材の軸方向と交差する位置関係にあることが望ましく、例えば、前記可撓性部材はＰＥＴフィルムである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明の現像装置は、トナー補給口の近傍において、その一端側が取り付け部として現像容器の内壁面に固定され、他端側が揺動部として芯軸部材方向に延びる可撓性部材を配設し、揺動部をスパイラル体の外端よりも芯軸部材の外周面側に位置づけて、揺動部を攪拌搬送部材の軸方向に交差する位置関係とし、攪拌搬送部材の回転駆動に応じて螺旋運動するスパイラル体によって揺動部を攪拌搬送部材の軸方向に往復動させるようにしたので、トナー補給口から補給されたトナーが揺動部によって攪拌されることになって、この結果、可撓性部材によってトナーがほぐされることになって、攪拌搬送部材によって良好にトナーとキャリアとを攪拌混合することができ、画像濃度ムラが生じることがないという効果がある。さらには、可撓性部材をトナー補給口の近傍に配設するだけでよいから、特別の機構及び部品等を必要とせず、現像装置が安価となり、トナー補給口から補給されるトナーを可撓性部材で予めほぐすことができる結果、攪拌に要する時間が短縮でき、それに伴って攪拌搬送の距離も短くでき、現像装置自体を小型化できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１による現像装置の一例を示す断面図であり、図示の現像装置１０は、複写機等の画像形成装置（図示せず）で用いられ、像担持体である感光体ドラム（図示せず）上に形成された静電潜像を現像する。図示はしないが、画像形成装置は、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを備えており、感光体ドラムの周囲には、帯電器、現像装置１０、転写器（転写ローラ）、及びクリーニングユニット等が配置されている。
【００１５】
感光体ドラムの表面を帯電器で均一に帯電した後、画像データに応じて感光体ドラムの表面が露光されて、感光体ドラム上に静電潜像が形成される。感光体ドラム上の静電潜像は現像装置１０によって現像されてトナー像となり、転写ローラと感光体ドラムとのニップ部に搬送された記録用紙上にトナー像が転写される。そして、記録用紙は定着装置（図示せず）に搬送されて、ここでトナー像が記録用紙上に定着された後、例えば、排紙トレイに排紙される。
【００１６】
図１に示すように、現像装置１０は、現像容器１１を備えており、現像容器１１には二成分現像剤が収納されている。この現像容器１１には中間トナーホッパー１２が一体に形成されており、このトナーホッパー１２と現像容器１１とを仕切る仕切り壁１２ａにはトナー補給口１２ｂが形成され、トナーホッパー１２内においてトナー補給口１２ｂの近傍にはトナー補給ローラ１２ｃが配置されている。また、トナーホッパー１２内にはトナーを攪拌するためのトナー攪拌部材１２ｄが配置されている。
【００１７】
図２も参照すると、現像容器１１内には、攪拌搬送部材１３が配置されており、この攪拌搬送部材１３は、図１において紙面の表側から裏側に向かって延びており、攪拌搬送部材は第１のミキサー部材１３ａと、この第１のミキサー部材１３ａと同軸に第１のミキサー部材を囲むようにして配置された第２のミキサー部材１３ｂとを備えている。そして、図１に実線矢印で示すように、第１及び第２のミキサー部材１３ａ及び１３ｂは互いに反対方向に回転駆動される。
【００１８】
第１のミキサー部材１３ａは筒状の芯軸部材１３ｃ及びこの芯軸部材１３ｃの外周面上には形成されたスパイラル体１３ｄとを有しており、同様に、第２のミキサー部材１３ｂは第１のミキサー部材１３ａを内包する筒状の芯軸部材１３ｅとこの芯軸部材１３ｅの外周面上に形成されたスパイラル体１３ｆとを有している。そして、図２に示すように、芯軸部材１３ｅの中央部及び両端部には穴部１３ｇ〜１３ｉが形成されている。
【００１９】
攪拌搬送部材１３の回転駆動によって現像剤は、攪拌されつつ第１及び第２のミキサー部材１３ａ及び１３ｂの間で循環し、この際、前述の穴部１３ｇ〜１３ｉから現像剤が流入又は流出して攪拌が行われることになる。なお、現像剤は、例えば、第２のミキサー部材１３ｂの外側で図２に実線矢印で示す方向に搬送されることになる。
【００２０】
現像容器１１の底面には、攪拌搬送部材１３と対向するようにして、トナー濃度センサー１４が配置され、このトナー濃度センサー１４によって現像剤中のトナー濃度が検出される。そして、トナー濃度センサー１４によって検出されたトナー濃度が予め設定されたトナー濃度以下となると、制御装置（図示せず）はトナー補給ローラ１２ｃを駆動して、トナーホッパー１２からトナー補給口12bを介して現像容器１１にトナーを補給する。
【００２１】
現像容器１１内において、攪拌搬送部材１３の右斜め上側には現像剤汲み上げローラ１５が配置され、現像剤汲み上げローラ１５と対面して現像ローラ１６が配置されている。そして、現像ローラ１６は現像容器１１のドラム開口側に面して、感光体ドラム（図示せず）と対面している。
【００２２】
また、現像容器１１内には、穂切りローラ１７が現像ローラ１６と対向して配設されており、この穂切りローラ１７には磁極体１７ａが埋め込まれ、穂切りローラ１７を回転駆動して、磁石体１７ａを現像ローラ１６と対面する位置に位置づけると、穂切りが行われて、現像が停止される。
【００２３】
図１に示す現像装置１０においては、攪拌搬送部材１３によって現像剤が攪拌されつつ現像容器１１内を循環してトナーを帯電して、現像剤は汲み上げローラ１５によって汲み上げられて、汲み上げローラ１５から現像剤が現像ローラ１６に供給される。そして、現像ローラ１６上に現像剤層（磁気ブラシ）が形成されて、この磁気ブラシによって感光体ドラム上の静電潜像が現像される。
【００２４】
ところで、前述したように、現像容器１１内のトナー濃度が低下すると、トナーホッパー１２からトナーが現像容器１１に補給されることになるが、この際、多量のトナーが塊状で現像容器１１に補給されると、攪拌搬送部材１３によってトナーが十分にほぐされないまま、つまり、キャリアとトナーとが十分に混ざり合わない状態で、現像剤が現像ローラに供給されてしまうことがあり、このような状態となると画像濃度ムラが生じてしまう。
【００２５】
特に、小型の現像装置においては、攪拌搬送部材１３の軸方向に、現像剤を十分に循環させつつ攪拌することができず、キャリアと補給されたトナーとが十分に混ざり合わない状態で、補給されたトナーが現像ローラ16に供給されてしまうことになる。そこで、ここでは、このような不具合を防止するため、図１に示すように、トナー補給口１２ｂの近傍に可撓性部材２１を配設した。この可撓性部材２１は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムであり、この可撓性部材２１は、図３に示すように、取り付け部２１ａと揺動部２１ｂとに分けられ、取り付け部２１ａと揺動部２１ｂとの境目には折り目がつけられて、取り付け部２１ａと揺動部２１ｂとは直交する状態となっている。
【００２６】
図１に示すように、可撓性部材２１は取り付け部２１ａによって現像容器１１の内壁面に貼付され、可撓性部材２１は現像容器１１に固定される。図示の例では、可撓性部材２１の取り付け位置は、トナー補給口１２ｂよりも僅かに上方（トナー補給口１２ｂから現像剤の搬送方向の下流側）に位置づけられており、揺動部２１ｂは攪拌搬送部材１３に向かって延びている。
【００２７】
具体的には、揺動部２１ｂの先端は、第２のミキサー部材１３ｂの芯軸部材１３ｅの外周面付近まで達しており、つまり、スパイラル体１３ｆ間に揺動部２１ｂは挿入されており、揺動部２１ｂの表面は第２のミキサー部材１３ｂの軸方向に交差（例えば、直交）する状態となっている。この結果、攪拌搬送部材１３が回転駆動されると（つまり、第２のミキサー部材１３ｂが回転駆動されると）スパイラル体１３ｆの螺旋運動によって揺動部２１ｂが攪拌搬送部材１３の軸方向に往復動（揺動）することになる。
【００２８】
上述のようにして、揺動部２１ｂが往復動すると、トナー補給口１２ｂから補給されたトナーが揺動部２１ｂ、つまり、可撓性部材２１によって攪拌されることになって、例えば、塊状でトナーが補給されたとしても、可撓性部材２１によってほぐされた後、攪拌搬送部材１３側に供給されるため、攪拌搬送部材１３によって良好にトナーとキャリアとを攪拌混合することができる。さらに、可能性部材２１は、ＰＥＴフィルム等の弾力性のある部材であり、第２のミキサー部材１３ｂの回転駆動に応じて往復動するだけであるから、第２のミキサー部材１３ｂの回転トルクが上昇することはほとんどない。
【００２９】
また、上述の例では、ＰＥＴフィルム等の可撓性部材２１の一端側を、トナー補給口１２ｂの近傍において現像容器１１の内壁面に固定して、他端側をスパイラル体１３ｆ間に進入させるようにするだけでよいから、特別の機構及び部品等を必要とせず、安価となるばかりでなく、トナー補給口１２ｂから補給されるトナーを可撓性部材２１で予めほぐすことができる結果、攪拌に要する時間が短縮でき、それに伴って攪拌搬送の距離も短くでき、現像装置自体を小型化できることになる。
【００３０】
ここで、可撓性部材２１として、ＰＥＴフィルムを用いて実際に画像濃度ムラの有無を調べてみた。この際、ＰＥＴフィルムの厚みは２５０μｍとした。ＰＥＴフィルムの揺動部２１ｂは平板状とし、現像装置として、京セラミタ株式会社製のＫＭ−Ｃ８３０のブラック現像器を用い、画像濃度を画像面積比率５０％のハーフトーン画像をブラック単色で連続５０枚印字して画像濃度ムラを観察した（以下本例と呼ぶ）。トナー補給ムラが存在すると、つまり、キャリアと補給トナーとが十分に混合されないと、その部分の濃度が濃くなって画像濃度ムラが生じることになる。
【００３１】
なお、比較のため、図４に示すように、ＰＥＴフィルムを用いて揺動部２１ｂをブラシ状に生成して（つまり、揺動部２１ｂをブラシ体２１ｃとして）攪拌搬送部材１３の軸方向と平行に貼付け、上記と同様にして、画像濃度ムラを観察した（以下比較例１と呼ぶ）。さらに、図５に示すように、フェルトを用いて、揺動部２１ｂに対応する部分に所定の間隔で、メッシュ穴２１ｄ（穴は正方形状で一辺が約０．５ｍｍ）を形成して（つまり、メッシュ体２１ｅとして）、上記と同様にして、画像ムラを観察した（以下比較例２と呼ぶ）。
【００３２】
この結果、本例においては、全く画像濃度ムラが見られなかったのに対して、比較例１では僅かに画像濃度ムラが観察された。また、比較例２においては画像濃度ムラが非常に多いことが分かった。このことから、比較例１及び２については、補給された塊状のトナーを十分にほぐす効果が無く、補給されたトナーが十分に攪拌混合されずに現像ローラ１６上に搬送されたと考えられる。このように、ＰＥＴフィルムを用いて、揺動部２１ｂを平板状に形成し、攪拌搬送部材の軸方向に往復動させることによって、トナー補給口１２ｂから補給されるトナーを十分にほぐすことができることになる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
トナー補給口の近傍において、その一端側が取り付け部として現像容器の内壁面に固定され、他端側が揺動部として芯軸部材方向に延びる可撓性部材を配設して、揺動部をスパイラル体の外端よりも芯軸部材の外周面側に位置づけて、揺動部を攪拌搬送部材の軸方向に交差する位置関係とし、攪拌搬送部材の回転駆動に応じて螺旋運動するスパイラル体によって揺動部を攪拌搬送部材の軸方向に往復動させるようにしたから、トナー補給口から補給されたトナーが揺動部によってほぐされることになって、攪拌搬送部材によって良好にトナーとキャリアとを攪拌混合することができ、画像濃度ムラが生じることがない結果、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置における現像装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による現像装置の実施例１の一例を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示す現像装置を一部破断して示す斜視図である。
【図３】図１に示す可撓性部材（ＰＥＴフィルム）の一例を簡単に示す斜視図である。
【図４】図３に示す可撓性部材の性能を比較するための比較例１を概略的に示す図である。
【図５】図３に示す可撓性部材の性能を比較するための比較例２を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  現像装置
１１  現像容器
１２  中間トナーホッパー
１２ｂ  トナー補給口
１３  攪拌搬送部材
１３ａ，１３ｂ  ミキサー部
１３ｃ，１３ｅ  芯軸部材
１３ｄ，１３ｆ  スパイラル体
１４  トナー濃度センサー
１５  現像剤汲み上げローラ
１６  現像ローラ
１７  穂切りローラ
２１  可撓性部材
２１ａ  取り付け部
２１ｂ  揺動部
【図１】
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【図２】
2006017888.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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